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几十亿年前,像「婴儿潮」一样,宇宙有一阵子出现了新诞生恒星数量大增。和近代星系相比,那时期的星系里恒星数量多很多。关于这些早期星系的进一步情形,最近,新的ALMA观测提供了新鲜资讯,其中引人注意的是,ALMA找到「怀孕的大肚婆」星系──意思是在这些星系里已含有足够让大量恒星诞生的气体了;不过,形成新恒星的阶段又还没开始。
很遥远星系的光抵达地球需要相当长时间,有些星系很远,远到甚至需1百亿年的时间,光才能来到我们这边。所以,我们看到的其实是1百亿年前从那星系发出的光,而且所看到的,不是那星系现在的样子,而是它古远以前的样子。天文学家凝望特别遥远的太空,是为了要回顾古早的过去发生什么事。
哈伯太空望远镜在2004年曾拣选了一小片天空并用很多时间去观测它。观察结果在那儿发现好几千个遥远星系,这样可以回顾到几十亿年前的宇宙古早历史。除了哈伯望远镜,大型的地面式望远镜也研究了这同一小片天空,将多种观测全部综合起来,天文学家发现,古早时候的星系会制造大量恒星。在距今100亿年前发生过真正的恒星宝宝「婴儿潮」。
ALMA也观测了这片「哈伯超深空天区」(英文是Hubble Ultra Deep Field,缩写成HUDF,是专门的名词)。ALMA 看不到我们平常用一般望远镜所看到的星星,它能看得到的是「冷尘埃云」和「分子气体」发出来的「毫米波辐射」。新生恒星能形成,就是靠这些气体尘埃。
ALMA观测这片小小天区的结果显示它内含有「怀孕中的大肚婆」星系。这些大肚婆星系,用人类肉眼看几乎不会发出「可见光」,不过它却发出大量的光──是在ALMA能看得到的波长范围以内。意思是告诉我们,这种星系必然蕴含大量气体(包括ALMA所能侦测到的一氧化碳气体),还预告着它们将生产出大量恒星。
因为有ALMA缔造新的观测成果,天文学家才更加见识到种种关于宇宙中有「婴儿潮」的事情。未来,ALMA还将要一再去造访这个「哈伯超深空天区」,投入更多观测时间,然后,会告诉我们更多精彩的科学故事,关于让古远的宇宙能大量增添新成员的大肚婆星系。
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发现了什么?
「哈伯超深空天区」是位于南天「天炉座」的一块小天区,按视面积大小,在夜空中它看起来大概只有满月的百分之一,这么小的天区里总共却含有好几千个极遥远星系。哈伯太空望远镜是在2004年开始观测这块天区的,现在ALMA望远镜也加入「哈伯超深空天区」的观测。由于天区中的星系是非常遥远而黯淡,ALMA总共花了50小时的观测时间,多数时间ALMA更只专注在天区里的局部小块,那甚至还不到满月视面积的1700 (七百分之一)。
谁发现的?
ALMA的「哈伯超深空天区」观测,有两组团队一起。第一组是英国的爱丁堡大学,团队主持人是Jim Dunlop。第二组团队有两位共同主持人,分别是智利共和国圣地牙哥市Diego Portales大学的Manuel Aravena 和德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的Fabian Walter。观测结果在2016年9月22日于美国加州棕梠泉举办的ALMA十年果回顾会议上有介绍,相关的7篇系列论文在《皇家天文学会月报》出版发表。
引用:http://kids.alma.cl/?p=2099&lang=zh